معيار IEC 62133 - ما سبب أهميته لبطاريات الليثيوم الشمسية؟

من عام 2020 إلى عام 2030، سيكون الطلب الأكبر على بطاريات الليثيوم أيون في سوق تخزين الطاقة خارج الشبكة، بما في ذلك تصنيف أنظمة تخزين الطاقة المنزلية و أنظمة تخزين الطاقة الصناعية (ESS) . تمثل بطاريات الليثيوم مخاطر بيئية وهي مخاطر كيميائية وكهربائية عند نقلها أو تكبيرها بسبب التعرض لدرجة الحرارة الشديدة. لمعالجة معايير السلامة لمنتجات بطاريات الليثيوم أيون، تم تقديم اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) 62133. تضمن بطاريات الليثيوم أيون من BSLBATT السلامة والموثوقية في سوق تخزين الطاقة.

تحديد المواقع BSLBATT

BSLBATT محترف الشركة المصنعة لبطارية الليثيوم أيون ، بما في ذلك خدمات البحث والتطوير وتصنيع المعدات الأصلية لأكثر من 18 عامًا. تتوافق منتجاتنا مع معايير ISO/CE/UL/UN38.3/ROHS/IEC. تتولى الشركة تطوير وإنتاج السلسلة المتقدمة “ BSLBATT "(أفضل حل لبطارية الليثيوم) باعتبارها مهمتها.

تعمل منتجات الليثيوم BSLBATT على تشغيل مجموعة من التطبيقات، بما في ذلك حلول الطاقة الشمسية والشبكات الصغيرة وتخزين الطاقة المنزلية وعربات الجولف والمركبات الترفيهية والبطاريات البحرية والصناعية والمزيد. توفر الشركة مجموعة كاملة من الخدمات والمنتجات عالية الجودة، وتواصل تمهيد الطريق لمستقبل أكثر خضرة وكفاءة لتخزين الطاقة.

كيفية تحديد العمر المتوقع في أنظمة بطاريات الليثيوم الشمسية？

يحدد مصنعو البطاريات عمر البطارية تقليديًا إما على أنه عمر تعويم أو عمر دورة. يشير عمر الطفو إلى عدد السنوات التي تستغرقها البطارية للوصول إلى نهاية عمرها الافتراضي عند درجة حرارة مرجعية محددة، عادة 25 درجة مئوية. من ناحية أخرى، دورة الحياة هي عدد المرات التي يمكن فيها تدوير البطارية (تفريغها وإعادة شحنها) قبل أن تصل إلى نهاية عمرها الافتراضي.

في التطبيقات العائمة، تعمل البطارية كمصدر للطاقة الاحتياطية. المثال الأكثر شيوعًا هو نظام إمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS). . توفر شبكة التيار المتردد الطاقة الرئيسية، ولكن في الحالات النادرة التي يحدث فيها فشل في الشبكة، توفر البطارية طاقة احتياطية حتى تعود الطاقة من الشبكة. وهذا يعني أن التطبيقات العائمة لا تتطلب شحن البطارية وتفريغها بانتظام. من الناحية الفنية، لن يتم تدوير البطارية في تطبيق عائم. تسمى البطارية دورة عندما يتم شحنها وتفريغها بشكل متكرر.

لذلك، من أجل تحديد العمر المتوقع للبطارية، فإن الافتراض الأساسي هو أنه يمكن اعتبار أي تطبيق محدد بشكل واضح إما تعويمًا أو تدويرًا. ومع ذلك، فإن تطبيقات الطاقة المتجددة (RE) مختلفة بعض الشيء، حيث أن أنظمة بطاريات الليثيوم الشمسية هي تطبيقات عميقة التدوير.

نظرًا لعدم تحديد عمر الطفو أو دورة الحياة بشكل فعال العمر المتوقع للبطارية في تطبيق الطاقة المتجددة، هناك حاجة إلى طريقة مختلفة لتحديد عمر البطارية في أنظمة بطاريات الليثيوم الشمسية. هذا هو المكان الذي يبدأ فيه معيار IEC 62133. يستخدم بروتوكول الاختبار القياسي هذا درجة حرارة مرتفعة (40 درجة مئوية أو 104 درجة فهرنهايت) وسلسلة من الدورات التي تحاكي تطبيق أنظمة بطاريات الليثيوم الشمسية في العالم الحقيقي. تعتبر البطارية التي يتم اختبارها قد وصلت إلى نهاية عمرها الافتراضي عندما تنخفض سعتها إلى أقل من 80% من سعتها المقدرة.

حول معيار IEC 62133

يعد المواصفة IEC 62133 أهم معيار لتصدير بطاريات الليثيوم أيون، بما في ذلك تلك المستخدمة في معدات تكنولوجيا المعلومات والأدوات والمعدات المخبرية والمنزلية والطبية.

● حتى 30 أبريل 2011، يتم قبول بطاريات الليثيوم الثانوية (القابلة لإعادة الشحن) التي تم اختبارها وفقًا لمعايير UL 1642 للحصول على شهادة CB.

● اعتبارًا من 1 مايو 2011، يجب أيضًا اختبار "الفجوة" في البطاريات وفقًا لأجزاء من المواصفة IEC 62133.

● اعتبارًا من 1 مايو 2012، يجب اختبار الخلايا والبطاريات بالكامل وفقًا للمعيار IEC 62133 للحصول على شهادة CB.

يعترف معيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) بأن البطاريات المستخدمة في تطبيقات أنظمة بطاريات الليثيوم الشمسية تأخذ خصائص كل من التطبيقات العائمة والتدويرية. ويدرك أيضًا أنه يتم تدويرها بشكل كبير في PSOC عند درجات حرارة أعلى من 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت). لذلك، طورت المواصفة القياسية IEC 61427 بروتوكولًا يحاكي تطبيق أنظمة بطاريات الليثيوم الشمسية الواقعية. يُخضع الاختبار البطارية لسلسلة من دورات DOD الضحلة تحت SOC المنخفضة والعالية. تفترض معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) أن بطاريات الليثيوم الشمسية يتم شحنها أثناء النهار ويتم تفريغها أثناء الليل، حيث يستهلك التفريغ النموذجي كل يوم ما بين 2% و20% من سعة البطارية في الساعة.

قدرات الاختبار

تحدد المواصفة القياسية IEC 62133 المتطلبات والاختبارات للخلايا الثانوية والبطاريات التي تحتوي على إلكتروليتات قلوية أو غيرها من الأملاح غير الحمضية والبطاريات المصنوعة منها. يميز المعيار IEC 62133 بين خلايا وبطاريات النيكل وأيون الليثيوم. بالنسبة لخلايا وبطاريات أيون الليثيوم، تحتوي المواصفة IEC 62133 على الاختبارات الفردية التالية:

● 7.3.1 دائرة قصر خارجية (خلية)

● 7.32 دائرة قصر خارجية (بطارية)

● 7.3.3 السقوط الحر

● 7.3.4 سحق (الخلايا)

● 7.3.6 الإفراط في شحن البطارية

● 7.3.7 التفريغ القسري (الخلايا)

● 7.3.8 الاختبار الميكانيكي (البطاريات)

الاستنتاجات

من الصعب التنبؤ بالعمر المتوقع للبطارية في تطبيق بطاريات الليثيوم الشمسية بسبب مجموعة متنوعة من العوامل غير المعروفة، والتي تتعلق أساسًا بالظروف الجوية المتقطعة التي تؤثر على مرحلتي الشحن والتفريغ. ومما يزيد المشكلة تعقيدًا هو الميل إلى التقليل من سعة البطارية المطلوبة لتشغيل الأحمال. غالبًا ما يكون تطبيق بطاريات الليثيوم الشمسية النموذجي دوريًا بطبيعته ولا يمكن تصنيفه بدقة على أنه تطبيق عائم أو تطبيق حقيقي لركوب الدراجات. لذلك، من الضروري وجود طريقة بديلة لتحديد عمر البطارية في تطبيق بطاريات الليثيوم الشمسية. يقدم معيار IEC 62133 هذه الطريقة. نظرًا لأن ظروف الاختبار تحاكي الخصائص الرئيسية التالية لتطبيق نموذجي لبطاريات الليثيوم الشمسية، فإن معيار IEC 62133 مناسب تمامًا لتقديم رؤى أكثر دقة حول العمر المتوقع للبطارية في تطبيق بطاريات الليثيوم الشمسية.

تعتبر درجة حرارة الاختبار IEC 62133 البالغة 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) أكثر دفئًا من درجة حرارة الغرفة العادية البالغة 25 درجة مئوية، وبالتالي فهي أكثر تمثيلاً للتركيب الفعلي لنظام بطاريات الليثيوم الشمسية.

تمثل الدراجات الموسمية (الشتوية/الصيفية) شحنًا متغيرًا على مدار العام، وهو ما ينطبق على تطبيقات بطاريات الليثيوم الشمسية.

تسمح دورة حالة الشحن الجزئي (PSOC) بتفريغ البطاريات قبل شحنها بالكامل، وهو أمر شائع جدًا في تطبيقات بطاريات الليثيوم الشمسية.

عند تصميم نظام بطاريات الليثيوم الشمسية وتقييم خيارات البطاريات لاستخدامها في التركيبات الكهروضوئية، يجب استخدام معيار IEC 62133 كمعيار لمقارنة وتباين البطاريات التي يتم النظر فيها للتطبيق. ويضمن ذلك إجراء مقارنة دقيقة تضمن اختبار كل خيار من خيارات البطاريات العميقة بنفس الطريقة تمامًا.

والأهم من ذلك، بما أن معيار IEC يُخضع البطارية لمجموعة من ظروف التشغيل التي تشبه ظروف العالم الحقيقي بشكل أكثر دقة، فإن نتائج اختبار IEC 62133 ستوفر أفضل تقدير لعمر خدمة البطارية في التطبيق الفعلي لبطاريات الليثيوم الشمسية .

لمعرفة المزيد حول معيار IEC 62133، قم بزيارة موقع IEC الإلكتروني.